叶轮装置、离心风机、吸油烟机及其控制方法
阅读说明：本技术 叶轮装置、离心风机、吸油烟机及其控制方法 (Impeller device, centrifugal fan, range hood and control method thereof ) 是由 时璐璐 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种叶轮装置、离心风机、吸油烟机及其控制方法,叶轮装置包括中盘、前端圈、后端圈和若干弯曲的叶片,该若干叶片间隔地设置在中盘上,叶片的前端紧固在前端圈上,叶片的后端紧固在后端圈上,而且,该叶轮装置还包括对叶片的前端部和后端部中的至少一个端部进行加热的加热部件,叶片的该至少一个端部与其对应紧固的端圈之间形成有随该至少一个端部温度变化而发生变化的配合间隙。通过加热部件对叶片端部的加热,使得叶片的该端部因受热后发生形变,进而改变了该端部与对应紧固的端圈之间紧固时的配合间隙,从而进一步达到通过调整改变叶片端部与对应端圈之间配合时的间隙调整叶轮预紧力的效果,消除了工作中的叶轮装置因预紧力不均而引起的啸叫异音。(The invention relates to an impeller device, a centrifugal fan, a range hood and a control method thereof, wherein the impeller device comprises a middle disc, a front end ring, a rear end ring and a plurality of bent blades, the blades are arranged on the middle disc at intervals, the front ends of the blades are fastened on the front end ring, the rear ends of the blades are fastened on the rear end ring, the impeller device further comprises a heating component for heating at least one of the front end part and the rear end part of the blades, and a fit clearance which changes along with the temperature change of the at least one end part is formed between the at least one end part of the blades and the end ring which is fastened correspondingly. The end parts of the blades are heated by the heating parts, so that the end parts of the blades are deformed after being heated, the fit clearance between the end parts and the corresponding fastened end rings is changed, the effect of adjusting the pretightening force of the impeller by adjusting the clearance when the end parts of the blades and the corresponding end rings are matched is further achieved, and squeaking abnormal sounds caused by uneven pretightening force of the impeller device in work are eliminated.)
技术领域
本发明涉及吸油烟机领域，尤其涉及一种叶轮装置、离心风机、吸油烟机及其控制方法。
背景技术
吸油烟机在工作时，通过安装在其内部的离心式风机对油烟进行吸排处理。吸油烟机内的离心式风机包括蜗壳、安装在蜗壳中的叶轮以及带动叶轮转动的电机，叶轮上安装有多个叶片。在电机带动叶轮旋转时，该叶轮中心的压强会降低并且直到低于大气压力时，吸油烟机下方的油烟就在该压强差的作用下被吸入风机，而后再经过风机加速后被蜗壳收集，并且引导排出室外。
中国发明专利申请CN111664117A公开了一种智能调节的叶轮装置、风机及吸油烟机，该叶轮装置包括第一盖板、中盘、第二盖板、若干风叶、内盘和驱动装置，其中第一盖板、中盘和第二盖板间隔设置，若干风叶沿周向间隔且活动设置于第一盖板和第二盖板之间，风叶穿设于中盘上，内盘设置于中盘内且内盘的外缘与若干风叶相配合，驱动装置与内盘相连接用于驱动内盘转动以调节叶片的进口角度和/或出口角度，其结构简单，可显著降低叶轮装置工作时所产生的噪音。
但是，上述发明专利申请CN111664117A中降低叶轮装置工作时所产生噪音的方案也存在不足：吸油烟机在工作过程中，由于叶轮的叶片与叶轮中盘之间的预紧力差异会导致叶轮出现刚度波动，影响叶轮模态频率分布，进而导致离心风机的叶轮模态频率与风机系统模态频率接近而产生共振，该共振会引起吸油烟机发出啸叫异音，影响用户的使用体验效果。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，提供一种能够调整叶片预紧力的叶轮装置。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术，提供一种具有上述叶轮装置的离心风机。
本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述现有技术，提供一种应用有上述离心风机的吸油烟机。
本发明所要解决的第四个技术问题是针对上述现有技术，提供一种上述吸油烟机的控制方法。
本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：叶轮装置，包括：
中盘；
前端圈，位于中盘的前端；
后端圈，位于中盘的后端；
若干叶片，该若干叶片间隔地设置在中盘上，叶片的前端部紧固在前端圈上，叶片的后端部紧固在后端圈上；
其特征在于，还包括对叶片的前端部和后端部中的至少一个端部进行加热的加热部件，叶片的该至少一个端部与其对应紧固的端圈之间形成有随该至少一个端部温度变化而发生变化的配合间隙。
在该发明中，通过加热部件对叶片端部的加热，使得叶片的该端部因受热后发生形变，进而改变了该端部与对应紧固的端圈之间紧固时的配合间隙，从而进一步达到通过调整改变叶片端部与对应端圈之间配合时的间隙调整叶轮预紧力的效果，消除了工作中的叶轮装置因预紧力不均而引起的啸叫异音。
具体地，在该发明中，所述叶片的该至少一个端部优选采用记忆合金材料。这样，通过提前对该记忆合金材料设置好相应的参数，就可以在该端部受到加热部件的加热后，将自身与对应端圈之间的配合间隙由初始的小间隙调整为较大间隙，以达到调整叶轮预紧力的效果。
改进地，在所述叶轮装置中，所述叶片为弯曲状，所述加热部件设置在叶片向内弯曲的一侧。
作为叶片的该至少一个端部与对应端圈之间的紧固配合方式，在该发明中，所述叶片的该至少一个端部通过卡扣结构紧固在对应侧的端圈上。
进一步地，所述叶片的该至少一个端部设置有卡扣，与该至少一个端部紧固配合的端圈上设置有配合该卡扣卡入的卡槽。
为了避免叶片上的卡扣与任一端圈上的卡槽之间产生集中应力，再改进地，在所述叶轮装置中，所述卡槽的边缘上形成有孔隙。例如，此处的空隙可以是沿着卡槽的形成方向延伸而成。
为了实现叶轮装置对自身加热部件的加热工作的控制，在该发明中，所述叶轮装置还包括有处理器，该处理器连接加热部件。如此以来，就可以通过该叶轮装置自身的处理器控制加热部件启动或者停止加热工作，从而及时调整叶片与对应端圈之间配合时的预紧力。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：离心风机，包括蜗壳和电机，其特征在于，应用有任一项所述的叶轮装置。
本发明解决第三个技术问题所采用的技术方案为：吸油烟机，其特征在于，应用有所述的离心风机。
改进地，在该发明中，所述吸油烟机，还包括：
信号检测装置，位于蜗壳内，检测蜗壳底部的振动信号；
控制器，连接信号检测装置，并且该控制器通过直接或者间接方式控制加热部件，根据信号检测装置检测到的振动信号生成控制加热部件加热工作的控制指令。
进一步地，该发明中的所述吸油烟机还包括检测叶片温度的温度检测装置，该温度检测装置通过直接或者间接方式连接所述控制器。
本发明解决第四个技术问题所采用的技术方案为：吸油烟机控制方法，应用于所述的吸油烟机，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，检测吸油烟机的蜗壳底部的振动信号；
步骤S2，从检测到的振动信号内分别提取位于第一预设频率范围内的第一目标振动信号以及位于第二预设频率范围内的第二目标振动信号；
步骤S3，对第一目标振动信号的提取情况做出判断处理：
当提取到第一目标振动信号且该第一目标振动信号的振幅大于第一预设振幅值时，令叶轮装置内的加热部件不予启动加热工作；否则，转入步骤S4；
步骤S4，对第二目标振动信号的提取情况做出判断处理：
当提取到第二目标振动信号且该第二目标振动信号的振幅大于第二预设振幅值时，令叶轮装置内的加热部件启动加热工作；否则，令叶轮装置内的加热部件不予启动加热工作。
在吸油烟机工作过程中，为了确保叶轮装置内叶片与各端圈之间为间隙配合，消除因叶片与端圈之间的预紧力引起的啸叫异音，改进地，在该发明中，所述吸油烟机控制方法还包括：令叶轮装置内的加热部件启动加热工作后，再次转入步骤S1。如此，就可以实现对是否出现啸叫异音的持续检测，以确保在吸油烟机工作过程中，不断调整叶片与端圈之间的预紧力，消除啸叫异音。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
首先，在该发明的叶轮装置中，该发明通过加热部件对叶片端部的加热，使得叶片的该端部因受热后发生形变，进而改变了该端部与对应紧固的端圈之间紧固时的配合间隙，从而进一步达到通过调整改变叶片端部与对应端圈之间配合时的间隙调整叶轮预紧力的效果，消除了工作中的叶轮装置因预紧力不均而引起的啸叫异音。
其次，在将该发明的叶轮装置应用到离心风机以及将该离心风机应用到吸油烟机上后，就可以及时地调整叶片与端圈之间配合时的间隙调整叶轮预紧力的效果，消除工作中的叶轮装置因预紧力不均而引起的啸叫异音，达到有效降噪(消除啸叫异音)的效果。
附图说明
图1为本发明实施例中叶轮装置的结构示意图；
图2为图1所示叶轮装置的剖视图；
图3为图2中A部的放大示意图；
图4为图2所示结构在另一个角度的示意图；
图5为图4中的B部的放大示意图；
图6为叶片的结构示意图；
图7为前端圈的结构示意图；
图8为图7中的C部的放大示意图；
图9为本发明实施例中吸油烟机的结构示意图；
图10为本发明实施例中吸油烟机内主要部件连接示意图；
图11为本发明实施例中吸油烟机的控制方法流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
该实施例提供一种适用在吸油烟机上的叶轮装置。具体地，参见1和2所示，该实施例的叶轮装置1包括中盘11、前端圈12、后端圈13和若干弯曲的叶片14，前端圈12位于中盘11的前端，后端圈13、位于中盘11的后端；叶片14采用记忆合金材料，记忆合金材料的参数可以提前设置调整，位于叶片14上且在叶片14向内弯曲的一侧设置有可以对叶片14的前端部和后端部加热的加热部件15，该加热部件15采用诸如加热丝或者加热片等形式，该加热部件15为加热工作可控；该若干叶片14间隔地设置在中盘11上，叶片14的前端部紧固在前端圈12上，叶片14的后端部紧固在后端圈13上，例如，参见3～7所示，叶片14的前端部和后端部均设置有卡扣141，前端圈12和后端圈13上均设置有配合叶片14的对应端部的卡扣141卡入的卡槽10，如此，每一个卡扣141与对应的卡槽10相互卡扣配合。其中，加热部件15未启动加热时，叶片14与前端圈12和后端圈13中的至少一个端圈之间具有较小的配合间隙，例如是过盈配合间隙；加热部件15启动加热后，叶片14与该至少一个端圈为较大的间隙配合。具体地，在该实施例中，随着叶片的前端部和后端部因加热部件加热而温度升高，该叶片的前端部与前端圈紧固时的配合间隙、以及叶片的后端部与后端圈紧固时的配合间隙均逐渐增大。当然，在加热部件未启动加热时，叶片的前端部与前端圈之间、以及叶片的后端部与后端圈之间的配合均为过盈配合；随着加热部件启动加热，叶片的前端部和后端部温度均得到提高，然后该叶片的前端部与前端圈之间、以及叶片的后端部与后端圈之间的配合逐渐变为间隙变大的间隙配合。在该实施例中，叶片与对应端圈之间过盈配合时的过盈量X的范围设置为[0.5mm,1mm]。叶片的结构参见图3所示，叶片(实际为其前端部和后端部)与前端圈、后端圈之间的配合关系可以参见图4和图5所示，其中的图6给出了叶片与端圈之间卡扣关系调整为间隙配合时的状态示意图，叶片与对应端圈之间间隙配合时的间隙量Y的范围设置为[0.5mm,1mm]。
为了避免叶片上的卡扣与对应端圈上的卡槽之间产生集中应力，在该实施例中，参见图7和图8所示，卡槽10的边缘上形成有孔隙101。例如，此处的空隙101可以是沿着卡槽10的形成方向延伸而成。
为了实现叶轮装置对自身加热部件的加热工作的控制，该实施例的叶轮装置1还可以进一步设置有处理器(图中未示出)，该处理器与叶片上的加热部件连接。如此以来，在加热部件接入供电装置后，就可以通过该叶轮装置自身的处理器控制加热部件启动或者停止加热工作，从而及时调整叶片与各端圈之间配合时的预紧力。
为了根据叶片的温度情况来及时地控制加热部件的加热工作，该实施例的叶轮装置还增加设置了检测叶片14的端部温度的温度检测装置(图中未示出)，该温度检测装置连接处理器。这样，在处理器判断温度检测装置所检测的温度超过预设温度值后，该处理器就命令加热部件15停止加热工作；如果处理器判断温度检测装置所检测的温度未超过预设温度值，就命令加热部件15继续执行加热工作。
在该实施例的叶轮装置中，通过加热部件对叶片端部的加热，使得叶片的该端部因受热后发生形变，进而改变了该端部与对应紧固的端圈之间紧固时的配合间隙，从而进一步达到通过调整改变叶片端部与对应端圈之间配合时的间隙调整叶轮预紧力的效果，消除了工作中的叶轮装置因预紧力不均而引起的啸叫异音。
该实施例还提供一种离心风机。具体地，该实施例的离心风机包括上述的叶轮装置1、蜗壳2和和电机3，叶轮装置1设置在蜗壳2内。在将该离心风机应用到吸油烟机上后，就可以及时地调整叶片与端圈之间配合时的间隙调整叶轮预紧力的效果，消除工作中的叶轮装置因预紧力不均而引起的啸叫异音，达到有效降噪(消除啸叫异音)的效果。
该实施例还提供一种吸油烟机。具体地，参见图9所示，该实施例的吸油烟机应用有上述的离心风机，并且还包括有信号检测装置31和控制器32，信号检测装置31位于蜗壳2内，该信号检测装置31检测蜗壳底部的振动信号；控制器32连接信号检测装置31，并且该控制器32通过直接或者间接方式控制加热部件15，根据信号检测装置31检测到的振动信号生成控制加热部件15加热工作的控制指令。例如，可以令控制器32直接连接受控的加热部件15，然后再利用生成的控制指令控制加热部件启动或者停止加热工作。当然，也可以根据需要，设置控制器32连接叶轮装置1上所设置的处理器，从而由该控制器32把控制指令发送给处理器，再由处理器去控制加热部件启动或者停止加热工作。
为了根据叶片的温度情况来及时地控制加热部件的加热工作，该实施例的吸油烟机还增加设置了检测叶片14温度的温度检测装置33，温度检测装置33可以设置在靠近叶片的位置，然后温度检测装置33连接控制器32。其中，该实施例内的控制器、信号检测装置和温度检测装置的连接情况参见图10所示。
当然，也可以不用设置上述的温度检测装置33，而且直接利用原本叶轮装置已带有的温度检测装置，并且令此处的该控制器32通过直接或者间接方式连接叶轮装置上的温度检测装置。
另外，该实施例还提供了一种上述吸油烟机的控制方法，具体为通过控制调整叶轮装置的预紧力而消除啸叫异音的控制方法。参见图11所示，该实施例中的吸油烟机控制方法，包括如下步骤：
步骤S1，检测吸油烟机的蜗壳底部的振动信号；
步骤S2，从检测到的振动信号内分别提取位于第一预设频率范围内的第一目标振动信号以及位于第二预设频率范围内的第二目标振动信号；其中，在该实施例中，第一预设频率范围为[110Hz，190Hz]，假设位于该第一预设频率范围[110Hz，190Hz]内的第一目标振动信号标记为s1；第二预设频率范围为[450Hz，800Hz]，假设位于该第二预设频率范围[450Hz，800Hz]内的第二目标振动信号标记为s2；
步骤S3，对第一目标振动信号s1的提取情况做出判断处理：
当提取到第一目标振动信号s1且该第一目标振动信号s1的振幅A s1大于第一预设振幅值A1时，令叶轮装置内的加热部件不予启动加热工作；否则，转入步骤S4；
步骤S4，对第二目标振动信号s2的提取情况做出判断处理：
当提取到第二目标振动信号s2且该第二目标振动信号s2的振幅A s2大于第二预设振幅值A2时，令叶轮装置内的加热部件启动加热工作；否则，令叶轮装置内的加热部件不予启动加热工作。其中，该实施例中的第一预设振幅值A1与第二预设振幅值A2等值，均设置为0.5m/s2。
当然，在吸油烟机工作过程中，为了确保叶轮装置内叶片与各端圈之间为间隙配合，消除因叶片与端圈之间的预紧力引起的啸叫异音，该实施例中的吸油烟机控制方法还包括：令叶轮装置内的加热部件启动加热工作后，再次转入步骤S1。如此，就可以实现对是否出现啸叫异音的持续检测，以确保在吸油烟机工作过程中，不断调整叶片与端圈之间的预紧力，消除啸叫异音。
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